Przejdź do treści
GeoAI
QGIS
Poradnik

LiDAR vs fotogrametria: różnice i co wybrać do zadania

Opublikowano

Chmura punktów LiDAR HD z francuskiego pomiaru krajowego, pokolorowana według klas, nad Bibliothèque nationale de France.
Zdjęcie: FuzzyGeo, CC BY 4.0, Wikimedia Commons.

Fotogrametria wylicza kształt powierzchni z wielu nakładających się zdjęć: ten sam róg dachu, widziany z trzech miejsc, może znajdować się tylko w jednym punkcie. LiDAR mierzy ten kształt bezpośrednio, mierząc czas przelotu impulsów laserowych od skanera do powierzchni i z powrotem. Obie metody dają chmurę punktów i model powierzchni.

Różnica w jednym zdaniu

Fotogrametria widzi to, co widzi aparat, w kolorze. LiDAR widzi teren pod drzewami, ale w ogóle bez koloru.

FotogrametriaLiDAR
SensorZwykły aparatSkaner laserowy za dziesiątki tysięcy euro
WymagaŚwiatła dziennego, tekstury, 70 do 80% pokrycia zdjęćWolnej drogi do powierzchni. Działa w nocy
Widzi teren pod koronami drzewNieTak, przez luki w listowiu
Zawodzi naWodzie, szkle, śniegu, gładkich powierzchniachPrawie niczym
Najlepszy produktOrtofotomapa (ortomozaika) w barwach naturalnychModel terenu i wysokości drzew

Dlaczego LiDAR widzi teren

Pojedynczy impuls lasera może wrócić więcej niż raz: od liścia, potem od gałęzi, wreszcie od ziemi. Ostatnie odbicie impulsu, który się przedarł, to punkt terenu, a wystarczająca liczba takich punktów daje numeryczny model terenu lasu, którego dna nigdy nie widziałeś. Aparat nie ma drugiego odbicia. Pod zwartym okapem na żadnym zdjęciu nie ma terenu, więc fotogrametria daje wierzch koron i zgaduje, co jest pod spodem.

Co wybrać do jakiego zadania

  • Plac budowy, kopalnia odkrywkowa, droga bez drzew. Fotogrametria. Powierzchnia jest otwarta i dobrze oświetlona, klient chce ortofotomapy, a dron kosztuje ułamek ceny skanera.
  • Teren pod lasem, sieć żywopłotów, brzeg rzeki latem. LiDAR. Nic innego nie widzi dna.
  • Modele powodziowe i odwodnienie. Zawsze numeryczny model terenu z LiDAR-u. Centymetry pod żywopłotami to miejsca, którędy płynie woda.
  • Wysokości drzew i budynków. LiDAR, jeśli możesz go zdobyć, bo różnica powierzchni i terenu z jednego sensora jest spójna. Odejmowanie wyjaśnia strona DSM vs DTM.
  • Wydzielanie obiektów za pomocą modelu. Fotogrametria, bo model detekcji czyta zdjęcia. AI Segmentation, wtyczka, którą robimy w TerraLab dla QGIS, rysuje poligony wokół dachów, drzew i basenów na ortofotomapie widocznej na mapie. LiDAR pomaga potem, gdy wysokość odróżnia szopę od domu.

Pytania, które zadają użytkownicy

Czy LiDAR jest dokładniejszy?

Na otwartym, teksturowanym terenie z dobrymi punktami kontrolnymi obie metody są porównywalne: z drona różnica to kilka centymetrów w jedną lub drugą stronę. LiDAR wygrywa wszędzie tam, gdzie fotogrametria nie ma czego dopasować: na roślinności, gładkich powierzchniach i w cieniu.

Czy LiDAR działa w nocy lub przez chmury?

W nocy tak: ma własne światło. Przez chmury nie: impuls się rozprasza.

Czy istnieją darmowe dane LiDAR?

Dla dużej części Europy i Stanów Zjednoczonych tak. Francja udostępnia kafelki LiDAR HD przez IGN, Anglia publikuje modele 1 m przez Environment Agency, a USGS udostępnia 3DEP. Wszystkie otwierają się bezpośrednio w QGIS.

Centrum QGIS AI zbiera to, co AI potrafi i czego nie potrafi w QGIS. Produkt fotogrametrii i jego szwy opisuje strona ortomozaika a ortofotomapa.